CN106208473B - 定子和使用定子的马达 - Google Patents

Abstract

根据本发明的实施方式提供了一种能够提高可加工性和制造效率的定子和使用该定子的马达。具体地，提供了一种定子，该定子包括：多个单元定子芯，所述多个单元定子芯设置有从头部部分突出的齿部；绝缘件，该绝缘件联接至单元定子芯；以及导引部分，该导引部分具有设置在绝缘件的上端部处的端子安装凹槽。

Description

定子和使用定子的马达

相关申请的交叉引用

该申请要求于2015年5月28日提交的韩国专利申请No.2015-0075386的优先权和权益，其公开内容的全文通过参引并入本文。

技术领域

本发明涉及能够提高可加工性和制造效率的定子以及使用该定子的马达。

背景技术

马达是一种通过定子与转子之间的相互作用来实现驱动动力的装置。

这种马达可以被分类为：为直流系统的可变电压马达和为交流系统的三相感应马达。

例如，马达用作在诸如升降机、车辆之类的系统中实现牵引力的牵引马达。另外，马达用作电子动力转向系统(EPS)，以确保车辆的转向稳定性。

尤其是，由于电子控制单元(ECU)根据从车辆速度传感器、扭矩角传感器、扭矩传感器等感测的驱动条件来驱动马达，因此EPS通过确保转弯稳定性并且提供快速的回复力而使驾驶员能够安全地驾驶。由于马达为驾驶员所操作的方向盘的扭矩提供助力，因此EPS使驾驶员能够以较小的力进行转向操作。

对上述马达而言，使用了无刷直流(BLDC)马达。

BLDC马达的主要部分由定子和转子形成，并且定子中缠绕有线圈，磁体联接至转子，转子和定子以电磁的方式彼此相互作用以使转子旋转。这种定子由单元芯和线圈形成，并且近来使用连接成环形形状的多个分段芯来形成定子。

在这种情况下，当从定子的上部部分突出的线圈与中性点端子联接时，需要单独地制造并配备绝缘材料的注塑成型部以固定中性点端子。因此，附属过程比如注塑材料、注塑过程、联接过程等增加，这导致了制造效率的降低。

发明内容

本发明旨在提供一种高效的定子结构，其通过在联接至定子芯的绝缘件本身处设置能够直接安装中性点结构的导引部分以及实施将中性点端子构件插入导引部分中并且联接至导引部分而在无需单独的固定过程或绝缘材料的注塑过程的情况下实施。

本发明构思的技术目的并不限于以上公开内容，并且基于以下描述，其他目的对本领域普通技术人员而言会变得清楚。

本发明的一个方面提供了一种定子，该定子包括：多个单元定子芯，所述多个单元定子芯设置有从头部部分突出的齿部；绝缘件，该绝缘件联接至单元定子芯；以及导引部分，该导引部分具有设置在绝缘件的上端部处的端子安装凹槽。

定子还可以包括中性点端子构件，该中性点端子构件安装在端子安装凹槽上，并且该中性点端子构件与绕单元定子芯缠绕的线圈的端部部分接触联接。

另外，中性点端子构件可以包括本体部分和多个联结部分，其中，本体部分配装在端子安装凹槽中并且联接至端子安装凹槽，所述多个联结部分设置在本体部分处并且与绕单元定子芯缠绕的线圈的端部部分联接。

优选地，中性点端子构件可以弯曲以将联结部分形成为围绕线圈的端部部分的结构。

这里，本体部分和联结部分可以设置为一体式结构。

中性点端子构件还可以包括在本体部分的一部分处、联接至导引部分的内表面的防旋转突出图案。

本发明的另一方面提供了一种马达，该马达包括马达壳体以及安装在马达壳体中的定子和转子，其中，定子包括：多个单元定子芯，所述多个单元定子芯设置有从头部部分突出的齿部；绝缘件，该绝缘件联接至单元定子芯；导引部分，该导引部分具有设置在绝缘件的上端部处的端子安装凹槽；以及中性点端子构件，该中性点端子构件安装在端子安装凹槽上，并且该中性点端子构件与绕单元定子芯缠绕的线圈的端部部分接触联接，其中，中性点端子构件包括本体部分和多个联结部分，其中，本体部分配装在端子安装凹槽中并且联接至端子安装凹槽，所述多个联结部分设置在本体部分处并且与绕单元定子芯缠绕的线圈的端部部分联接。

此处，中性点端子构件还可以包括在本体部分的一部分处、联接至导引部分的内表面的防旋转突出图案。

附图说明

通过参照附图对本发明的示例性实施方式进行详细地描述，本发明的以上和其他目的、特征和优点对本领域普通技术人员而言将变得更清楚，在附图中：

图1为图示了应用于基础马达的定子的结构的视图；

图2a为图示了根据本发明的一个实施方式的定子的结构的分解立体图；

图2b为图示了单元定子芯的组合结构的视图；

图2c图示了单元定子芯如何与绝缘件联接；

图3为图2的联接立体图；

图4和图5为图3的主要部分的放大图；

图6为中性点端子构件的组合结构的俯视平面图；以及

图7为有关电子动力转向(EPS)马达的实施示例的概念图，根据本发明的一个实施方式的用于马达的定子应用于该电子动力转向马达中。

具体实施方式

由于本发明可接受各种改型和替代实施形式，因此将结合附图对某些特定实施方式进行描述。然而，应当理解的是，目的并非在于将本发明限制于所描述的特定实施方式。目的在于涵盖落入本发明的技术精神和范围内的所有改型、等同方案和替代方案。

尽管术语第一、第二等可以用于描述各种不同元件，但是这些元件并不受这些术语的限制。这些术语仅用于使元件彼此区分开。例如，第一元件可以被称为第二元件，并且类似地，第二元件可以被称为第一元件，而不背离示例性实施方式的范围。术语“和/或”包括一个或更多个相关联罗列项目的任一个和所有组合。

应当理解的是，当元件被指“连接至”或“联接至”另一元件时，其可以直接连接至或直接联接至该另一元件或者可以存在居间元件。相反，当元件被指“直接连接至”或“直接联接至”另一元件时，不存在居间元件。

在描述各实施方式时，应当理解的是，当元件被指形成在另一元件“上”或“下”时，其可能直接在该另一元件“上”或“下”或者间接地形成为在该元件与该另一元件之间具有一个或更多个居间元件。另外，当元件被指位于“上方或下方”时，该说法包含之上和之下两种取向。

本文中所使用的用以描述本发明的实施方式的术语不意在限制本发明构思的范围。如本文中所使用的，单数形式“一”、“一个”以及“该”意在也包括复数形式，除非上下文另有明确说明。应当进一步理解的是，术语“包括”和/或“包含”在本文中使用时，指定所阐述的特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或其群组的存在或增加。

除非另有定义，否则包括本文中所使用的技术术语和科学术语的所有术语均具有与由本发明构思所属技术领域的普通技术人员通常所理解的含义相同的含义。应当进一步理解的是，术语——比如在常用词典中定义的术语——应当被解释为具有与其在相关领域的上下文中的含义相一致的含义并且不应以理想化的或过分正式的意义来解释，除非本文中清楚地这样定义。

在下文中，将参照附图对本发明的各实施方式进行详细地描述。在参照附图的描述中，无论附号如何，相同的元件用相同的附图标记表示，并且将省略对其的重复描述。

图1为图示了应用于基础马达的定子的结构的视图。

如图1中图示的，绝缘件2配装至多个定子芯3，并且围绕绝缘件2缠绕的线圈C的端部部分C1设置成突出到定子1外部。

在这种情况下，在定子1的上部部分处设置有中性点端子T，该中性点端子T联接至线圈C的露出的端部部分C1。如图1中图示的，固定构件4比如注塑成型的塑料件是用于组装中性点端子T以及确保与外部绝缘必不可少的。由于此，注塑成型的过程是不可避免的，这导致加工成本增加。

图2a是图示了根据本发明的一个实施方式的能够解决上述问题的定子200的结构的分解立体图。图2b为图示了单元定子芯的组合结构的视图，并且图2c图示了单元定子芯如何与绝缘件联接。

图3为图2的联接立体图，并且图4和图5为图3的主要部分的放大图。

参照图2至图5，根据本发明的一个实施方式的定子200可以形成为包括：多个单元定子芯A；绝缘件210，该绝缘件210联接至单元定子芯A；以及导引部分220，该导引部分220具有设置在绝缘件210的上端处的端子安装凹槽221。

如图2b中图示的，多个单元定子芯A设置成被分段且彼此相邻。

如图2b中图示的，单元定子芯A为齿部h设置成从头部部分H突出的结构，并且单元定子芯A设置成环形结构而实现定子。

具体地，如图2c中图示的，绝缘件210以配合联接(fitted-in coupling)的形式安装至单元定子芯A的外周向表面。如图2c中图示的，绝缘件210可以通过联接沿竖向分开的相同的结构而被提供和制造，或者可以被制造为单个一体式结构。

在绝缘件210中，形成有中空部S，在绝缘件210的外表面处可以设置有绝缘件主体213，线圈缠绕凹槽211设置在该绝缘件主体213中，并且在绝缘件210的下部部分处可以设置有与另一绝缘件联接的联接凹槽212。具体地，如图2c中图示的，本发明的一个实施方式具有实现在绝缘件210的上端部部分X的外侧处还包括导引部分220的结构的特征。

如图2a中图示的，可以设置有导引部分220，该导引部分220设置在绝缘件210的上部部分处并且从定子向外突出。此处，导引部分220包括端子安装凹槽221，中性点端子构件100插入并联接在该端子安装凹槽221中。

通过该布置，在无需提供图1中的如上文所描述的单独的注塑模制成型的绝缘材料4的情况下，实施为一体式结构的中性点端子构件100可以配装在导引部分220的端子安装凹槽221中并且联接至导引部分220的端子安装凹槽221。因此，简化了制造过程，节约了材料成本，并且可以确保结构稳定性和维护效率。

图3是图示了图2a的联接状态的立体图，图4为图示了图3的导引部分和中性点端子构件的主要部分的放大图，并且图5为图示了导引部分的主要部分的放大图。

参照图3至图5中，导引部分220设置为从供线圈C缠绕的绝缘件210的外侧本体P1向外突出的结构。

如图5中图示的，导引部分220实施为下述结构：在该结构中，端子安装凹槽221形成为使得中性点端子构件100被配装在其中并联接。

具体地，中性点端子构件100配装在端子安装凹槽221中并且联接至端子安装凹槽221。

中性点端子构件100可以包括本体部分110和多个联结部分120。另外，中性点端子构件100还可以包括突出图案130。

本体部分110配装在端子安装凹槽221中并且联接至端子安装凹槽221，并且本体部分110形成为沿着定子的外圆周弯曲至预定的曲率。

所述多个联结部分120设置在本体部分110处并且与围绕单元定子芯A缠绕的线圈C的端部部分C1联接。也就是说，联结部分120实施为下述结构：该结构构造成与围绕单元定子芯A缠绕的线圈的端部部分C1接触联接，并且联结部分120可以被弯曲以形成围绕线圈的端部部分C1的结构。

中性点端子构件100设置有作为一体式结构的本体部分110和联结部分120，这增强了结构的整体性。

具体地，中性点端子构件100实施为下述结构：该结构还包括在本体部分110的一个区域处、联接至导引部分220的内表面的防旋转突出图案130。由此，突出图案130防止中性点端子构件100由于旋转运动而旋转或被分离。

图6图示了图3的俯视平面图，并且中性点端子构件100通过防旋转突出图案130防止其自身旋转，该防旋转突出图案130被联接为被导引部分220的联接突出部G钩住的结构。也就是说，防旋转突出图案130的被联接突出部G钩住的结构防止中性点端子构件100根据旋转运动自身旋转，由此使联结部分能够稳定地与线圈的端部部分C1紧固在一起。

在下文中，参照图7，即，电控动力转向(EPS)马达的实施示例，其中，根据本发明的一个实施方式的用于马达的定子200应用于该电控动力转向(EPS)马达中。然而，根据实施方式的定子200可以应用于各种类型的马达，比如在诸如升降机、车辆等的系统中实现牵引力的牵引马达。

参照图7，马达设置有马达壳体MH和联接至马达壳体MH的托架30。

马达壳体MH可以形成为上部部分敞开的形状，并且支承导管11从下表面的中央部分突起。另外，托架30联接至马达壳体MH的上部部分以形成内部空间。在支承导管11的内侧处安装有第一轴承31，并且在托架30处安装有第二轴承32。

旋转轴400设置成由第一轴承31和第二轴承32支承并且与第一轴承31和第二轴承32相接触。如图7中图示的，旋转轴400的上部部分由第二轴承32支承，并且旋转轴400的下部部分由第一轴承31支承。

旋转轴400的上端部部分穿过托架30，设置成向上突出，并且联接到连接至转向轴(未示出)的机械装置60。

定子200和转子300安装在马达壳体MH中。转子300包括转子芯320和磁体310，其中，转子芯320联接至旋转轴400，磁体310联接至转子芯320的外周向表面。

尽管在本实施方式中将磁体310联接至转子芯320的外周向表面的结构作为示例，但是磁体310插入转子芯320中的替代性结构也可以应用于转子300。

定子200设置在磁体310与马达壳体MH之间，并且定子200可以包括与图2a中的上述结构相同的结构。

在马达的上述结构中，由于在定子200处产生的磁场和在转子300处产生的电场彼此相互作用，因此旋转轴400旋转。

感测板40联接至旋转轴400并且与旋转轴400一起旋转。另外，在感测板40处安装有感测磁体50。

此外，在托架30处安装有印刷电路板(PCB)10，并且在PCB 10的面向感测磁体50的位置处可以安装有感测装置20。

感测装置20通过感测感测磁体50的旋转程度来对联接有感测磁体50的感测板40以及旋转轴400的旋转程度进行感测。

根据本发明的实施方式，中性点端子构件实施为被插入并联接至导引部分的结构，该导引部分设置成使得中性点端子结构可以直接安装在联接至定子芯的绝缘件本身上。由此，由于在无需单独的固定过程或绝缘材料的注塑成型过程的情况下实现的该有效的定子结构，因此能够显著地节约制造成本。

此外，呈一体式结构的中性点端子构件——其配装并联接至具有环形形状结构的整个定子的上表面——可以补充增强每个定子的整体结构稳定性。换言之，由于具有环形结构的中性点端子构件配装并联接至通过连接多个分段芯而形成为环形形状的定子的上表面，因此能够增强定子的结构稳定性。

尽管已经参照本发明的某些示例性实施方式示出和描述了本发明，但本领域技术人员应当理解的是，在不背离如由所附权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，可以对本发明做出形式和细节上的各种改变。另外，应当理解的是，与改型和改变相关联的这些差异都包括在如本文中描述的权利要求的范围中所限定的本发明的范围中。

Claims (5)

1.一种定子，所述定子包括：

多个单元定子芯，所述多个单元定子芯设置有从头部部分突出的齿部；

绝缘件，所述绝缘件联接至所述单元定子芯；

导引部分，所述导引部分具有设置在所述绝缘件的上端部处的端子安装凹槽；以及

中性点端子构件，所述中性点端子构件安装在所述端子安装凹槽上，并且，所述中性点端子构件与绕所述单元定子芯缠绕的线圈的端部部分接触联接，

其中，所述中性点端子构件包括本体部分和多个联结部分，其中，所述本体部分配装在所述端子安装凹槽中并且联接至所述端子安装凹槽，所述多个联结部分设置在所述本体部分处并且与绕所述单元定子芯缠绕的所述线圈的所述端部部分联接，

其中，所述中性点端子构件还包括位于所述本体部分的一部分处的防旋转突出图案，所述防旋转突出图案联接至所述导引部分的内表面,

其中，所述多个联结部分中的每个联结部分具有与所述本体部分连接的一个端部和不与所述本体部分联接的另一端部，

所述联结部分弯曲以形成为围绕所述线圈的所述端部部分的结构。

2.根据权利要求1所述的定子，其中，所述本体部分和所述联结部分设置为一体式结构。

3.根据权利要求1所述的定子，其中，所述防旋转突出图案联接至所述导引部分的联接突出部，并且

所述本体部分设置在所述联接突出部的内侧。

4.一种马达，所述马达包括：

马达壳体；以及

定子和转子，所述定子和所述转子安装在所述马达壳体中，

其中，所述定子包括：

多个单元定子芯，所述多个单元定子芯设置有从头部部分突出的齿部；

绝缘件，所述绝缘件联接至所述单元定子芯；

导引部分，所述导引部分具有设置在所述绝缘件的上端部处的端子安装凹槽；以及

中性点端子构件，所述中性点端子构件安装在所述端子安装凹槽上，并且，所述中性点端子构件与绕所述单元定子芯缠绕的线圈的端部部分接触联接，

其中，所述中性点端子构件包括：

本体部分，所述本体部分配装在所述端子安装凹槽中并且联接至所述端子安装凹槽；以及

多个联结部分，所述多个联结部分设置在所述本体部分处并且与绕所述单元定子芯缠绕的所述线圈的所述端部部分联接，

其中，所述中性点端子构件包括位于所述本体部分的一部分处的防旋转突出图案，所述防旋转突出图案联接至所述导引部分的内表面

其中，所述多个联结部分中的每个联结部分具有与所述本体部分连接的一个端部和不与所述本体部分联接的另一端部，

所述联结部分弯曲以形成为围绕所述线圈的所述端部部分的结构。

5.根据权利要求4所述的马达，其中，所述防旋转突出图案联接至所述导引部分的联接突出部，并且

所述本体部分设置在所述联接突出部的内侧。

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